CN210984768U - 电池箱及其上盖、电池包、车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电池箱及其上盖、电池包、车辆。所述上盖的内部设置供冷却液流过的冷却液流道，且所述上盖还设置有供冷却液进入所述冷却液流道的进液口和供冷却液流出所述冷却液流道的出液口，所述冷却液流道内具有多个凸起。由于该电池箱的上盖内集成有冷却通道，当盖合在电池箱的箱体上后，上盖能够对电池包内的电池模组或单体电池起到冷却作用，且结构简单方便、有利于降低成本、有利于电池箱及电池包的轻量化，同时有利于增大电池包内容纳电池模组的空间，从而有利于增大电池包的能量密度。

Description

电池箱及其上盖、电池包、车辆

技术领域

本公开涉及电池包技术领域，具体地，涉及一种电池箱及其上盖、电池包、车辆。

背景技术

随着电动汽车动力电池系统的发展和成熟，热管理系统成为电池包内必不可少的重要组成部分。动力电池在工作时会放出大量的热，如果电池包冷却系统做的不好，将会带来很大的安全隐患。

在现有的液冷技术中，最普遍的液冷方式是将液冷板或者液冷管布置在箱体内部，并与模组和箱体独立安装。中国实用新型专利(CN109546029A)公开了一种电池包，其中描述的电池包液冷系统，使用独立的液冷板结构，液冷板布置在电池模组底部，并通过螺栓安装在电池箱体上，每块冷板都连接有管道，管道向电池包外引出进出水口。

以上所述液冷技术，至少均有一下两个缺陷：其一，单独布置在电池包内的液冷板占用大量的空间，增加电池包的重量，从而导致电池包能量密度下降；其二，要单独为液冷板设计安装点和安装方式，增加了成本。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种电池箱及其上盖、电池包、车辆，该电池箱的上盖内集成有冷却通道，当盖合在电池箱的箱体上后，上盖能够对电池包内的电池模组或单体电池起到冷却作用，且结构简单方便、有利于降低成本、有利于电池箱及电池包的轻量化，同时有利于增大电池包内容纳电池模组的空间。

为了实现上述目的，本公开提供一种电池箱的上盖，所述上盖的内部设置供冷却液流过的冷却液流道，且所述上盖还设置有供冷却液进入所述冷却液流道的进液口和供冷却液流出所述冷却液流道的出液口，所述冷却液流道内具有多个凸起。

可选地，所述上盖包括相对设置的第一板和第二板，所述第一板和/或所述第二板上设置有导流槽，以使所述第一板和第二板共同限定出所述冷却液流道。

可选地，所述导流槽通过吹胀工艺得到。

可选地，所述出液口的位置设置有缓冲结构，以延缓冷却液的流出。

可选地，所述凸起具有相对的第一端与第二端，所述第一端与所述第一板相连，所述第二端与所述第二板相连。

可选地，所述冷却液流道包括第一进液流道、第二进液流道、第一出液流道和第二出液流道，所述第一进液流道和第二进液流道具有公共进液流道，所述第一出液流道和所述第二出液流道具有公共出液流道，所述进液口设置在所述公共进液流道上，所述出液口设置在所述公共出液流道上。

可选地，所述上盖靠近所述电池箱的箱体的内表面设置有导热层。

根据本公开的另一方面，提供一种电池箱，包括箱体和上述的上盖，所述箱体用于安装电池模组或单体电池，所述上盖密封盖合在所述箱体上。

根据本公开的另一方面，提供一种电池包，包括电池模组和上述的电池箱，所述电池模组安装在所述电池箱的内部。

根据本公开的另一方面，提供一种车辆，包括上述的电池包。

在本公开中，在上盖内部设置冷却液流道，相当于将电池箱的冷却系统集成到了上盖，使得上盖具有相关技术电池箱的液冷板的作用，从而使得上盖兼具密封箱体和冷却电池模组的作用。相较于相关技术中在电池箱内部设置独立的液冷板的方案，通过在上盖的内部构造冷却液流道，能够减少单独布置冷却板的成本，减少液冷板的空间占用，从而能够增大电池包内部的容纳空间，有利于增大电池包的能量密度。而且有利于减轻上盖的重量，从而有利于电池箱及电池包的轻量化。

另外，由于上盖的内表面构造为容纳空间的侧壁，当冷却液在冷却液流道内流动时，有利于及时带走容纳腔内的热量，能够快速对电池模组进行散热。且冷液在冷却液流道中循环流动的时候，会在凸起周围形成湍流，湍流会把上盖内侧(靠近电池模组的一侧，此处冷液温度较高)和外侧(远离电池模组的一端，此处冷液温度较低)的冷液进行加速的交换，从而提高换热效率。并且，凸起还能够增大冷却液与上盖接触的面积，从而能够尽可能多的带走热量，提升冷却效果。

再者，相较于相关技术中将液冷板设置在容纳腔内部方案，将冷却液流道设置于上盖，当冷却液流道漏液时，只要不是上盖的内表面漏液，则冷却液将流出电池包的外部，一定程度上减小上盖发生漏液而影响电池模组的风险，一定程度上提升了电池包的安装性，从而有利于提升车辆的安全性能。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种实施方式的电池箱的结构示意图；

图2是本公开一种实施方式的电池箱的上盖的结构示意图；

图3是本公开一种实施方式的电池箱的上盖的横截面的结构示意图，其中仅示出了上盖的部分横截面。

附图标记说明

100-电池箱；10-上盖；11-第一板；12-第二板；13-进液口；14-出液口；15-冷却液流道；151-第一进液流道；152-第二进液流道；153-公共进液流道；154-第一出液流道；155-第二出液流道；156-公共出液流道；16-分隔筋；17-缓冲结构；18-凸起；19-凹槽；20-箱体；30-散热区。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是以附图的图面方向作为基准定义的，其中，“上、下”与电池包安装到车辆底部时的上、下的方向一致。另外，“内、外”是指相关零部件的内、外。另外，所使用的术语如“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。

如图1和图3所示，本公开提供了一种电池箱100的上盖10、具有该上盖10的电池箱100、以及具有该电池箱100的电池包。该箱体20用于安装电池模组或单体电池，该上盖10用于密封(如采用密封胶)盖合电池箱100的箱体20，以与箱体20限定出用于容纳电池模组或单体电池的容纳空间，电池模组或单体电池安装在电池箱100的内部。其中，上盖10的内部设置供冷却液流过的冷却液流道15，且上盖10还设置有供冷却液进入的进液口13和供冷却液流出的出液口14。

电池箱100可安装电池模组和单体电池，为了便于表述，下文将以电池模组为例展开。

在本公开中，在上盖10内部设置冷却液流道15，相当于将电池箱100的冷却系统集成到了上盖10，使得上盖10具有相关技术电池箱100的液冷板的作用，从而使得上盖10兼具密封箱体20和冷却电池模组的作用。相较于相关技术中在电池箱100内部设置独立的液冷板的方案，通过在上盖10的内部构造冷却液流道15，能够减少单独布置冷却板的成本，减少液冷板的空间占用，从而能够增大电池包内部的容纳空间，有利于增大电池包的能量密度。而且有利于减轻上盖10的重量，从而有利于电池箱100及电池包的轻量化。

另外，由于上盖10的内表面构造为容纳空间的侧壁，当冷却液在冷却液流道15内流动时，有利于及时带走容纳腔内的热量，能够快速对电池模组进行散热。且冷液在冷却液流道15中循环流动的时候，会在凸起18周围形成湍流，湍流会把上盖10内侧(靠近电池模组的一侧，此处冷液温度较高)和外侧(远离电池模组的一端，此处冷液温度较低)的冷液进行加速的交换，从而提高换热效率。并且，凸起18还能够增大冷却液与上盖10接触的面积，从而能够尽可能多的带走热量，提升冷却效果。

再者，相较于相关技术中将液冷板设置在容纳腔内部方案，将冷却液流道设置于上盖10，当冷却液流道漏液时，只要不是上盖10的内表面漏液，则冷却液将流出电池包的外部，一定程度上减小上盖10发生漏液而影响电池模组的风险，一定程度上提升了电池包的安装性，从而有利于提升车辆的安全性能。

在本公开中，上盖10可形成为任意适当的结构和形状以构造出冷却液流道15，本公开对此不作限制。可选地，在本公开的一种实施方式中，上盖10可为双层结构，包括相对设置的第一板11和第二板12，第一板11和/或第二板12上设置有导流槽(未图示)，以限定出冷却液流道15。具体地，第一板11和第二板12上均可形成有导流槽，这样第一板11上的导流槽可与第二板12上的导流槽配合限定出冷却液流道15；或者，第一板11或第二板12中的一者形成有导流槽，另一者上不设置导流槽，这样，第一板11和第二板12也能限定出冷却液流道15。通过在第一板11和/或第二板12上开设导流槽构造冷却液流道15的方式，有利于减轻上盖10的重量。可选地，第一板11位于上盖10的外侧。

在本公开的其他实施方式中，可通过在第一板11和第二板12之间单独设置导流管，此时，冷却液流道15即为导流管的内部通道。

另外，在本公开的其他实施方式中，上盖10可为其他的多层结构，如三层、四层结构，并且可在每相邻两层板之间均设置冷却液流道，以提升冷却效果。甚至，上盖10可形成单层板结构，可通过注模成型等方式在单层板上设计出冷却液流道15。

在第一板11和第二板12之间加工出冷却液流道15的方式可有多种。可选地，在本公开中的一种实施方式中，导流槽可通过吹胀工艺得到，即冷却液流道15可通过对第一板11和第二板12的结合部进行吹胀工艺得到。

具体的吹胀工艺为：首先，可在第二板12上用石墨层涂覆出预设计的冷却液流道15的形状；然后，将第一板11和第二板12重叠压紧；之后，将第一板11和第二板12压紧，使得第一板11与第二板12贴合在一起构造成复合板；最后，将复合板置于油压机上，用高压流体充进两板之间致使设有石墨层的地方膨胀，使得第一板11和第二板12之间涂覆有石墨层的地方具有间隙，即可构造出上述导流槽，从而得到冷却液流道15。

采用吹胀工艺形成冷却液流道15的好处在于：第一、采用石墨层预先涂覆复杂形状的流道，之后进行吹胀工艺即可得到想要的复杂形状的冷却液流道15，相较于采用模压成型等方式在第二板12上构造出冷却液流道15的方式，采用吹胀式工艺加工简单，且能够形成的流道形状更加丰富，可以根据电池模组的布置灵活设计最优的流道；第二，吹胀工艺与传统冷管相比可以将上盖10做得更薄，使得上盖10不会占用过多竖直方向的空间，有利于减小电池包高度方向的尺寸，从而有利于增加整车的离地间隙。可选地，具体制作时也可在第一板11上涂覆石墨层。

可选地，在将第一板11和第二板12压紧成复合板的步骤中，可采用热轧工艺，以使得第一板11和第二板12之间能够具有较好的密封效果。

在本公开的其他实施方式中，可通过注塑或模压成型的方式在第一板11和第二板12上加工出导流槽。

在本公开中，冷却液流道15可形成为任意形状的流道，例如S形流道，流道的横截面可为矩形、梯形等。在本公开的一种实施方式中，如图2所示，冷却液流道15包括第一进液流道151、第二进液流道152、第一出液流道154和第二出液流道155，第一进液流道151和第二进液流道152具有公共进液流道153，第一出液流道154和第二出液流道155具有公共出液流道156，进液口13设置在公共进液流道153上，出液口14设置在公共出液流道156上。

通过将进液口13设置在两条进液流道的公共进液流道153内，使得进液口13的冷却液能够同时流入第一进液流道151和第二进液流道152。通过将出液口14设置在两条出液流道的公共出液流道156内，使得第一出液流道154和第二出液流道155的冷却液能够通过一个出液口14流出上盖10。这样，上盖10上只需设置一个进液口13和一个出液口14即可，减少了进液口13和出液口14的使用数量，有利于简化上盖10的结构及节约加工成本。

可选地，如图1和图2所示，进液口13和出液口14可设置在上盖10的同一侧，以便于布置外接的进液管和出液管。

可选地，如图1和图2所示，上述四个冷却液流道15可均为矩形流道，每个流道通过分隔筋16隔开。

在本公开的其他实施方式中，每条进液流道可对应设置一个单独的进液口13，每条出液流道可对应设置一个单独的出液口14。另外，本公开对冷却液流道15的数量不作限制，除了设置四条流道之外，可设置其他任意数量的流道，只要能够满足电池包的散热需求即可。

如图3所示，凸起18具有相对的第一端与第二端，第一端与第一板11相连，第二端与第二板12相连。这样，相当于在水道中间增加很多连接柱连接第一板11和第二板12，增强了上盖10的强度

需要说明的是，在本公开中，形成凸起18的方式可有多种，例如，当采用上述吹胀工艺构造冷却液流道15时，可同时在凸起18对应的位置涂膜石墨层，这样，当进行吹胀步骤时，凸起18对应位置的第一板11和第二板12仍然是相互接触的。这样，相当于就在冷却液流道15中设置了凸起18，而体现在第一板11的结构上，如图2和图3所示，第一板11的上表面对应凸起18的位置形成有凹坑19。

在本公开的其他实施方式中，当采用模压或注塑成型时，可在制作冷却液流道15的同时加工出上述凸起18。

本公开对凸起18的横截面的形状不作限制，即对凹坑19的形状不作限制。可选地，如图2和图3所示，在一种实施方式中，凸起18(也即凹坑19)的横截面可构造成近似水滴状，以具有较好的湍流效果。

另外，为了对冷却液起到一定的导流效果，可将凸起18规则排列在冷却液流道15中，如图2所示，沿每条冷却液流道的宽度方向，凸起18呈多列(例如四列)排列。

在本公开中，可在出液口14的位置设置缓冲结构17，以延缓冷却液的流出，从而控制出液流道的出液速度，使上盖10能均匀散热。

该缓冲结构17可具有任意结构，如图1和图2所示，在本公开的一种实施方式中，在出液口14位置，第一板11的上表面形成有凹槽，即对应冷却液流道内设置有凸出部，相当于减小了对应位置的冷却液流道的流经，从而能够减缓出液速度。

可选地，当出液口14的位置正对着第一出液流道154时，可在第一出液流道154靠近出液口14的位置设置两个凹槽，而在离出液口相对较远的第二出液流道155靠近出液口14的位置设置一条凹槽。具体凹槽的数量可根据需要设置，本公开对此不作限制。

可以理解的是，在其他实施方式中，当不采用吹胀工艺构造冷却液流道15时，可直接采用例如模压或注塑工艺在出液口14位置加工出上述凸出部。

此外，缓冲结构17除了设置为凸出部之外，缓冲结构17还可为其他结构形式，例如，第一出液流道154和第二出液流道155的靠近出液口14的部分构造为沿冷却液流向方向减缩的结构，同样可延缓冷却液的流出。

在本公开中，为了提升电池包的散热效果，可在上盖10靠近电池箱的箱体的内表面设置有导热层(未图示)，这样，当上盖10盖合到箱体20后，电池模组的热量可更好地通过导热料层传递至上盖10上，有利于提升电池模组的散热效果。

本公开对导热层的具体材质不作限定，可选地，在本公开的一种实施方式中，导热层可为导热胶层。通过在上盖10与电池模组之间加一层导热胶，能起到更好的冷却效果的同时，还能实现上盖10与电池模组的粘接，从而有利于提升整个电池包的刚度。在本公开的其他实施方式中，导热层可采用具有较好导热性能的金属材料。

需要说明的是，在本公开中对上盖10的材质也不做限定。可选地，在一种实施方式中，上盖10可为铝材质的钣金，这样，在保证强度的同时还满足轻量化的需求，且还具有导热快的特点，能够兼顾作为上盖10和冷却装置的需求。

在本公开中，如图1和图2所示，可将上盖10上具有冷却液流过的区域定义为冷却散热区30，根据电池模组的布置位置及表面积的大小等因素，可合理设置冷却散热区30的形状和面积大小。

可选地，在一种实施方式中，当上盖10盖合于箱体20上后，冷却散热区30的面积可大于或等于电池包中的电池模组的在上盖10的投影面积，这样的结构设计有利于保证冷却液对电池模组的散热效果，能够提升散热效率。

根据本公开的又一方面，提供了一种车辆，该车辆包括上述的电池包。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电池箱的上盖，其特征在于，所述上盖(10)的内部设置供冷却液流过的冷却液流道(15)，且所述上盖(10)还设置有供冷却液进入所述冷却液流道(15)的进液口(13)和供冷却液流出所述冷却液流道(15)的出液口(14)，所述冷却液流道(15)内具有多个凸起(18)。

2.根据权利要求1所述的上盖，其特征在于，所述上盖(10)包括相对设置的第一板(11)和第二板(12)，所述第一板(11)和/或所述第二板(12)上设置有导流槽，以使所述第一板(11)和第二板(12)共同限定出所述冷却液流道(15)。

3.根据权利要求2所述的上盖，其特征在于，所述导流槽通过吹胀工艺得到。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的上盖，其特征在于，所述出液口(14)的位置设置有缓冲结构(17)，以延缓冷却液的流出。

5.根据权利要求2或3所述的上盖，其特征在于，所述凸起(18)具有相对的第一端与第二端，所述第一端与所述第一板(11)相连，所述第二端与所述第二板(12)相连。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的上盖，其特征在于，所述冷却液流道(15)包括第一进液流道(151)、第二进液流道(152)、第一出液流道(154)和第二出液流道(155)，所述第一进液流道(151)和第二进液流道(152)具有公共进液流道(153)，所述第一出液流道(154)和所述第二出液流道(155)具有公共出液流道(156)，所述进液口(13)设置在所述公共进液流道(153)上，所述出液口(14)设置在所述公共出液流道(156)上。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的上盖，其特征在于，所述上盖(10)靠近所述电池箱(100)的箱体(20)的内表面设置有导热层。

8.一种电池箱，其特征在于，包括箱体(20)和根据权利要求1-7中任一项所述上盖(10)，所述箱体(20)用于安装电池模组或单体电池，所述上盖(10)密封盖合在所述箱体(20)上。

9.一种电池包，其特征在于，包括电池模组和根据权利要求8所述的电池箱(100)，所述电池模组安装在所述电池箱(100)的内部。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求9所述的电池包。

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